高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的研究

陳連發(fā)，鄭海強(qiáng)，王新元，溫志強(qiáng)，陸洋

（1.吉林化工學(xué)院 材料科學(xué)與工程學(xué)院，吉林 吉林　132022；2.內(nèi)蒙古大唐多倫煤化工有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 多倫　027300；3.內(nèi)蒙古大唐呼倫貝爾化肥有限公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾　021000；4.中電投寧夏青銅峽能源鋁業(yè)集團(tuán)有限公司，寧夏 青銅峽　750002；5.冀東水泥城建混凝土有限公司，吉林 吉林　132201）

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高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的研究

陳連發(fā)1，鄭海強(qiáng)2，王新元3，溫志強(qiáng)4，陸洋5

（1.吉林化工學(xué)院 材料科學(xué)與工程學(xué)院，吉林 吉林132022；2.內(nèi)蒙古大唐多倫煤化工有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 多倫027300；3.內(nèi)蒙古大唐呼倫貝爾化肥有限公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾021000；4.中電投寧夏青銅峽能源鋁業(yè)集團(tuán)有限公司，寧夏 青銅峽750002；5.冀東水泥城建混凝土有限公司，吉林 吉林132201）

摘要：研究了高強(qiáng)次輕混凝土勻質(zhì)性設(shè)計(jì)方法，探討了粗集料最大粒徑、混凝土黏度、粗集料與水泥砂漿密度差等主要因素對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土勻質(zhì)性的影響規(guī)律。結(jié)果表明：粗集料運(yùn)動(dòng)速度與粗集料的最大粒徑成正比，而與拌合物黏度、水泥漿體與粗集料密度差成反比，粗集料形狀也會(huì)影響混凝土的勻質(zhì)性。碎石形輕集料體積取代率為50%時(shí)，新拌混凝土的和易性好。減小配制混凝土的粗集料最大粒徑，會(huì)使配制的混凝土流動(dòng)性降低，勻質(zhì)性變好。當(dāng)粗集料粒徑為16～20mm、粉煤灰摻量為20%、礦粉摻量為10%、硅灰摻量為5%時(shí)，能制得輕集料陶粒質(zhì)量分層度δ1＜14%、碎石質(zhì)量分層度δ2＜14%、漿體密度分層度δ3＜4%，勻質(zhì)性、和易性都良好，不分層離析的高強(qiáng)次輕混凝土。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)次輕混凝土；粗集料最大粒徑；勻質(zhì)性；質(zhì)量分層度

高強(qiáng)次輕混凝土兼具普通混凝土和輕骨料混凝土的諸多優(yōu)點(diǎn)，但其密度不同的粗骨料易分層離析，使其工作性能降低。此外，高強(qiáng)次輕混凝土的工作性能易受最大粒徑、粗集料形狀、碎石替代率、吸水率、體積砂率、外摻料種類和摻量等諸多因素的影響。目前國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)于高強(qiáng)次輕混凝土的理論研究還不夠系統(tǒng)和深入，工作性試驗(yàn)方法和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)研究還較少，部分研究結(jié)果尚無(wú)定論。雖然高強(qiáng)次輕混凝土的研究起步較晚、工程實(shí)例較少，但不乏有成功案例，例如挪威建造的世界最大跨度的高強(qiáng)輕骨料浮體石油平臺(tái)［1］，以及國(guó)內(nèi)建造的武漢中環(huán)線高架橋工程和孝襄高速團(tuán)山河大橋［2］。因此，本試驗(yàn)參考國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土的研究理論，系統(tǒng)

1　試　驗(yàn)

1.1試驗(yàn)原材料

水泥：亞泰水泥吉林有限分公司產(chǎn)的P·O42.5水泥，物理力學(xué)性能見(jiàn)表1。

表1　水泥的物理力學(xué)性能

粗集料：石灰?guī)r碎石W1，粒徑6～10mm，表觀密度2720 kg/m3，堆積密度1480 kg/m3；石灰?guī)r碎石W2，粒徑6～20mm，表觀密度2730 kg/m3，堆積密度1510 kg/m3，9.9mm累計(jì)篩余量67%；混合石灰?guī)r碎石W，將W1、W2按4∶6質(zhì)量比混合，混合后的碎石9.9mm篩余量下降到56%；陶粒，吉林冀東永吉水泥廠生產(chǎn)的碎石型高強(qiáng)頁(yè)巖陶粒，顆粒級(jí)配良好，物理力學(xué)性能見(jiàn)表2。

表2　高強(qiáng)頁(yè)巖陶粒的物理力學(xué)性能

砂：吉林亞泰砂場(chǎng)中砂，表觀密度2700 kg/m3，堆積密度1660 kg/m3，細(xì)度模數(shù)2.75。

礦物摻合料：粉煤灰（FA），吉林吉化自備電廠Ⅰ級(jí)粉煤灰，密度2.10 g/cm3，需水量比89%，細(xì)度（80μm方孔篩篩余）10.8%，28 d抗壓強(qiáng)度比79.8%；硅灰（SF），吉林金珠通鋼生產(chǎn)，二氧化硅含量大于90%，粒徑0.4～2.2μm，比表面積大于1850m2/kg；礦渣微粉（BS），吉林明城S90級(jí)礦粉，密度2.88 g/cm3，比表面積450m2/kg。

減水劑：長(zhǎng)春某廠生產(chǎn)的泵送聚羧酸類高效減水劑，推薦摻量0.2%～0.8%，固含量28%；重慶三圣生產(chǎn)的氨基磺酸鹽高效減水劑，推薦摻量1.5%～2.5%，固含量51%；武漢三源公司生產(chǎn)的粉末狀萘系高效減水劑，推薦摻量1.0%～2.0%。

1.2基準(zhǔn)配合比和試驗(yàn)方法

混凝土的基準(zhǔn)配合比為：水泥用量520 kg/m3，用水量156 kg/m3，砂率39%，減水劑使用聚羧酸類高效減水劑，摻量占膠凝材料質(zhì)量的0.65%。

坍落度、擴(kuò)展度依據(jù)GB/T 50080—2002《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行測(cè)試。輕集料碎石型陶粒試驗(yàn)前需要預(yù)先進(jìn)行吸水處理，一般吸水0.5h即可。

由于高強(qiáng)次輕混凝土由陶粒輕集料和不同粒徑的碎石按照不同比例組成，因此，需要對(duì)拌制的混凝土工作性和和易性進(jìn)行評(píng)價(jià)，以CCES02—2004《自密實(shí)混凝土設(shè)計(jì)與施工指南》作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用式（1）～式（3）評(píng)判次輕混凝土的分層度。

式中：δ1——次輕混凝土中陶粒的質(zhì)量分層度；

mmax——3層混凝土中陶粒的質(zhì)量最大值，kg；

mmin——3層混凝土中陶粒質(zhì)量的最小值，kg；

m——3層混凝土中陶粒質(zhì)量的平均值，kg。

式中

：δ2——次輕混凝土中碎石的質(zhì)量分層度；

m'max——3層混凝土中碎石的質(zhì)量最大值，kg；

m'min——3層混凝土中碎石質(zhì)量的最小值，kg；

m'——3層混凝土中碎石質(zhì)量的平均值，kg。

式中：δ3——次輕混凝土中漿體密度分層度；

ρmax——3層漿體中濕表觀密度最大值，kg/m3；

ρmin——3層漿體中濕表觀密度最小值，kg/m3；

ρ——所有層中漿體濕表觀密度平均值，kg/m3。

本試驗(yàn)條件下，次輕混凝土工作性能控制指標(biāo)為：陶粒質(zhì)量分層度δ1＜14%、碎石質(zhì)量分層度δ2＜14%、漿體密度分層度δ3＜4%。

2　結(jié)果與討論

2.1陶粒替代碎石比例對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土

工作性能的影響

陶粒替代碎石比例會(huì)影響次輕混凝土的粗集料構(gòu)成比例，混凝土漿體中，陶粒與碎石會(huì)產(chǎn)生相互干擾，當(dāng)易于上浮的陶粒碰到下移的碎石時(shí)，兩者的移動(dòng)速度都將減小甚至停止移動(dòng)［3］。因此，陶粒替代碎石比例的大小將會(huì)對(duì)次輕混凝土的勻質(zhì)和易性造成影響。

按照基準(zhǔn)配比，將預(yù)吸水0.5 h的陶粒分別按35%、50%、65%的體積比替代碎石，陶粒替代碎石比例對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響見(jiàn)表3。

表3　陶粒替代碎石比例對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響

由表3可知，當(dāng)陶粒替代碎石比例為50%時(shí)，漿體密度分層度、碎石質(zhì)量分層度、陶粒質(zhì)量分層度都最小，且數(shù)值均小于10%。原因是陶粒與碎石體積各占50%時(shí)，陶粒集料數(shù)目與碎石集料數(shù)目也大致相當(dāng)，在次輕混凝土漿體中移動(dòng)時(shí)，2種粗集料相互間的干擾最大，導(dǎo)致分層離析率最小。因此陶粒替代碎石最佳比例選擇50%為宜。

2.2粗集料粒徑對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響

由次輕混凝土粗集料運(yùn)動(dòng)理論可知［4-7］，粗集料移動(dòng)速度與粗集料半徑的平方、漿體和粗集料的密度差成正比，與拌合物漿體的黏度成反比。如果將碎石或陶粒的最大粒徑從20mm降低到10mm，粗集料移動(dòng)速度將會(huì)降低至原來(lái)的35%左右。

2.2.1陶粒粒徑的影響

按照基準(zhǔn)配合比，陶粒取代50%碎石，陶粒最大粒徑分別為20、16和10mm時(shí)高強(qiáng)次輕混凝土的工作性能見(jiàn)表4。

表4　陶粒最大粒徑對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響

由表4可見(jiàn)，隨著陶粒最大粒徑的減小，次輕混凝土的擴(kuò)展度減小，陶粒質(zhì)量分層度也呈現(xiàn)減小趨勢(shì)。陶粒最大粒徑明顯影響次輕混凝土的工作性能，由集料運(yùn)動(dòng)理論可知，陶粒的移動(dòng)速度大小跟陶粒顆粒的半徑平方成正比關(guān)系，因此，隨著陶粒半徑的減小，陶粒的移動(dòng)速度也減小，陶粒質(zhì)量分層度δ1也就變小。陶粒最大粒徑的變化對(duì)碎石的質(zhì)量分層度δ2和漿體密度分層度δ3的影響較小。此外，隨著陶粒粒徑減小、陶粒顆?？倲?shù)量的增加，陶?？偙缺砻娣e在增大，砂漿消耗量就增大，混凝土擴(kuò)展度降低。因此，要配制流動(dòng)性良好、分層度小的次輕混凝土漿體，陶粒最大粒徑選擇16～20mm較好。

2.2.2碎石粒徑的影響

按照基準(zhǔn)配合比，陶粒取代50%碎石，碎石最大粒徑分別為20、16和10mm時(shí)高強(qiáng)次輕混凝土的工作性能見(jiàn)表5。

表5　碎石最大粒徑對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響

由表5可見(jiàn)，碎石最大粒徑對(duì)次輕混凝土工作性能的影響規(guī)律與陶粒的相似，隨著碎石最大粒徑的減小，混凝土漿體的擴(kuò)展度減小，碎石的質(zhì)量分層度也減小。碎石最大粒徑的變化對(duì)陶粒的質(zhì)量分層度δ1和漿體密度分層度δ3的影響較小。同理，隨著碎石粒徑的減小，碎石顆?？倲?shù)量的增加，碎石總比表面積也在增大，消耗的砂漿量必然增多，而擴(kuò)展度隨碎石粒徑減小而減小。因此，要配制流動(dòng)性良好、分層度小的混凝土漿體，碎石最大粒徑選擇16～20mm較好。

2.3礦物摻和料對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響

由集料運(yùn)動(dòng)理論可知［8］，集料運(yùn)動(dòng)速度與漿體黏度成反比，與漿體和集料的密度差成正比。礦物摻合料的摻入必將會(huì)改變混凝土的黏度和密度，也必將對(duì)混凝土體系中的各種粗集料的移動(dòng)速度產(chǎn)生影響，因不同礦物摻合料的性質(zhì)不同，因此，對(duì)混凝土的工作性能也會(huì)造成不同的影響結(jié)果。本節(jié)試驗(yàn)按照基準(zhǔn)配比，粗集料采用最大粒徑20mm的陶粒和碎石，并且陶粒取代50%碎石。

2.3.1粉煤灰的影響

粉煤灰（FA）等量取代水泥，摻量分別為0、10%、20%、30%時(shí)高強(qiáng)次輕混凝土的工作性能見(jiàn)表6。

表6　粉煤灰摻量對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響

由表6可知，隨著粉煤灰摻量的增大，坍落度和擴(kuò)展度都增大，粉煤灰可提高混凝土漿體的流動(dòng)性。當(dāng)粉煤灰摻量達(dá)到20%時(shí)，陶粒的質(zhì)量分層度和漿體密度分層度最??；碎石的質(zhì)量分層度也隨粉煤灰摻量的增加而增大。分析原因：隨著粉煤灰摻量的增加，漿體的密度減小，陶粒輕集料與漿體的密度差也在減小，而碎石與漿體間的密度差反而在增大，因此隨著粉煤灰摻量的增加，陶粒的質(zhì)量分層度δ1減小，碎石質(zhì)量分層度δ2增大，漿體流動(dòng)性提高、黏度下降，而當(dāng)粉煤灰摻量達(dá)到30%左右時(shí)，陶粒質(zhì)量分層度δ1反而增大。因此，粉煤灰最佳取代水泥量為20%。

2.3.2礦渣的影響

礦渣（BS）等量取代水泥，摻量分別為0、10%、20%、30%，另外還采用雙摻10%礦渣與20%粉煤灰等量替代水泥。礦渣摻量對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響見(jiàn)表7。

表7　礦渣摻量對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響

由表7可見(jiàn)，隨著礦渣摻量的增加，次輕混凝土坍落度變化微小，但擴(kuò)展度變小。礦渣摻量對(duì)漿體密度分層度δ3和碎石質(zhì)量分層度δ2影響較小，而對(duì)陶粒質(zhì)量分層度δ1影響較大，礦渣摻量在10%～30%時(shí)，隨著礦渣摻量的增加，陶粒質(zhì)量分層度δ1在逐漸減小。試驗(yàn)所用礦渣的比表面積為450m2/kg，比水泥的比表面積大，導(dǎo)致隨著礦渣摻量的提高，漿體的黏度增大、流動(dòng)性降低，均質(zhì)性變好，陶粒質(zhì)量分層度減小。

2.3.3硅灰的影響

通過(guò)調(diào)整聚羧酸減水劑摻量，使各組混凝土的坍落度控制在180～220mm。硅灰（SF）等量取代水泥，摻量分別為0、5%、10%，另外還采用雙摻5%硅灰與20%粉煤灰等量替代水泥，硅灰摻量對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響見(jiàn)表8。

表8　硅灰摻量對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響

由表8可見(jiàn)，隨著硅灰摻量的增加，漿體的擴(kuò)展度逐漸減小，流動(dòng)性降低，雙摻5%硅灰和20%粉煤灰時(shí)，漿體的擴(kuò)展度與未摻硅灰持平，流動(dòng)性明顯提高。隨著硅灰摻量的增加，漿體密度分層度δ3、陶粒質(zhì)量分層度δ1、碎石質(zhì)量分層度δ2都變小、而雙摻5%硅灰和20%粉煤灰時(shí)，δ3、δ2、δ1都達(dá)到最小。這是因?yàn)?，摻加超大比表面積的硅灰，大大增加了混凝土漿體的黏稠度，使混凝土流動(dòng)性變小。粉煤灰吸水量小于水泥，并且由于其滾珠效應(yīng)，雙摻20%粉煤灰后，漿體具備了較高的流動(dòng)性。因此，利用硅灰、粉煤灰雙摻的方法可以調(diào)配出流動(dòng)性、勻質(zhì)性、和易性優(yōu)良的次輕混凝土漿體。

2.4水膠比和減水劑對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響

水膠比和減水劑種類都將直接影響到混凝土漿體的黏稠度，進(jìn)而會(huì)對(duì)配制的混凝土中粗集料的運(yùn)動(dòng)速度造成影響。本試驗(yàn)按照陶粒替代50%碎石，砂率39%，膠凝材料（70%水泥＋20%FA+10%BS）用量520kg/m3配比，測(cè)試水膠比和減水劑種類對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響，結(jié)果分別見(jiàn)表9、表10。

表9　水膠比對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響

表10　減水劑種類對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響

由表9可見(jiàn)，在坍落度為230～245mm時(shí)，水膠比不同的混凝土漿體流動(dòng)性差別很小，隨著水膠比增大，次輕混凝土漿體密度分層度δ3、碎石質(zhì)量分層度δ2、陶粒質(zhì)量分層度δ1都增大。原因是：當(dāng)水膠比增大時(shí)，混凝土黏稠度變小，粗集料運(yùn)動(dòng)速度變大，分層度也加大。然而黏稠度對(duì)粗集料的運(yùn)動(dòng)速度影響很有限，因此當(dāng)水膠比變化不太大時(shí)，混凝土的黏稠度變化也不會(huì)太大。

由表10可見(jiàn)，在坍落度為205～220mm時(shí)，當(dāng)選擇氨基磺酸鹽減水劑時(shí)，雖然δ3、δ2、δ1都較小，不產(chǎn)生分層離析的現(xiàn)象，但漿體的和易性、工作性很差，出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，擴(kuò)展度試驗(yàn)后，邊緣顯現(xiàn)自由水，因此氨基磺酸鹽減水劑不適合配制和易性、工作性能良好的次輕混凝土。當(dāng)選擇萘系高效減水劑時(shí)，雖然δ3、δ2、δ1都能滿足離析率的要求，并且也無(wú)泌水現(xiàn)象發(fā)生，但缺點(diǎn)是坍落度損失很大，不適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸和泵送。當(dāng)選擇聚羧酸類高效減水劑時(shí)［9-11］，配制的次輕混凝土漿體黏聚性良好，不發(fā)生泌水現(xiàn)象，δ3、δ2、δ1基本上都能滿足離析率的要求，坍落度損失也達(dá)標(biāo)，因此，本試驗(yàn)優(yōu)選聚羧酸類高效減水劑來(lái)配制次輕混凝土。

2.5體積砂率對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響

本試驗(yàn)按照水泥用量520kg/m3，陶粒取代50%碎石，水膠比0.34的配合比，體積砂率為35%、38%、40%、42%、45%時(shí)對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響見(jiàn)表11。

表11　體積砂率對(duì)高強(qiáng)次輕混凝土工作性能的影響

由表11可知，當(dāng)砂率小于40%時(shí)，隨著砂率的增大，漿體的坍落度增大、δ3和δ1減小、δ2增大；而當(dāng)砂率大于40%時(shí)，隨著砂率增大漿體流動(dòng)性變小。原因是隨著砂率的變大，混凝土漿體的黏稠度也變大，當(dāng)砂率增加到一定值以后，過(guò)多的細(xì)集料會(huì)造成集料間的相互干擾，使粗、細(xì)集料分布不均，導(dǎo)致δ3、δ2、δ1值又開(kāi)始變大。同時(shí)隨著細(xì)集料量的增加，消耗的水泥凈漿量也在增多，起流動(dòng)潤(rùn)滑效果的水泥凈漿量也就相對(duì)變小，結(jié)果導(dǎo)致砂率增大時(shí)漿體的流動(dòng)性變小。所以，本試驗(yàn)體積砂率最佳為40%。

3　結(jié)　論

（1）影響次輕混凝土工作性能的主要因素為：陶粒和碎石的最大粒徑、混凝土漿體的黏稠度、粗集料與水泥漿體的密度差等，粗集料的移動(dòng)速度與粗集料的最大粒徑成正比，與混凝土漿體黏稠度、粗集料和水泥漿體密度差成反比；陶粒和碎石粗集料的形狀也明顯影響次輕混凝土的均質(zhì)性，應(yīng)盡量選用碎石形的粗集料。

（2）陶粒替代50%體積碎石時(shí)，陶粒與碎石總體積相當(dāng)，陶粒顆粒數(shù)目與碎石顆粒數(shù)目也相當(dāng)，在次輕混凝土漿體中移動(dòng)時(shí)，2種粗集料相互之間的干擾最大，導(dǎo)致漿體分層離析小，勻質(zhì)性、和易性變好。

（3）減小陶粒或碎石的最大粒徑，次輕混凝土勻質(zhì)性變好，流動(dòng)性變小。要獲得不分層離析且流動(dòng)性良好的次輕混凝土，陶粒、碎石粗集料最大粒徑以16～20mm為最佳。

（4）粉煤灰摻量為20%時(shí)，次輕混凝土的流動(dòng)性、工作性能最佳，摻量大于20%時(shí)，工作性能隨摻量增加而變差；礦渣摻量變化對(duì)漿體密度分層度和碎石質(zhì)量分層度影響較小，隨著礦渣摻量的增加，陶粒質(zhì)量分層度變小；隨著硅灰的摻入，混凝土黏稠度變大，漿體密度分層度、碎石質(zhì)量分層度、陶粒質(zhì)量分層度都變小。雙摻5%硅灰和20%粉煤灰可以獲得流動(dòng)性良好且不分層離析的次輕混凝土漿體。

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中圖分類號(hào)：TU528.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-702X（2016）05-0049-05

收稿日期：2015-10-10；

修訂日期：2015-12-07

作者簡(jiǎn)介：陳連發(fā)，男，1962年生，黑龍江齊齊哈爾人，副教授，主要從事無(wú)機(jī)非金屬材料及應(yīng)用研究。地研究高強(qiáng)次輕混凝土工作性能影響因素及變化規(guī)律，解決高強(qiáng)次輕混凝土的應(yīng)用技術(shù)難題，為推廣高強(qiáng)次輕混凝土的實(shí)際工程應(yīng)用提供一些必要的實(shí)踐理論依據(jù)。

Study on the workability of high strength semi-lightweight concrete

CHEN Lianfa1，ZHENG Haiqiang2，WANG Xinyuan3，WEN Zhiqiang4，LU Yang5
（1.School of Material Science and Technology，Jilin University of Chemical Technology，Jilin 132022，China；2.Datang Inner Mongolia Duolun Coal Chemical Industry Co.Ltd.，Duolun 027300，China；3.Datang Hulunbeier Group Chemical Fertilizer Co.Ltd.，Hulunbeier 021000，China；4.China Power Investment NingXia QingTongXia Energy Aluminum Co.Ltd.，Qingtongxia 750002，China；5.Jidong Cement Concrete Co.Ltd.，Jilin 132201，China）

Abstract：Research on the uniformity design principle of the high strength semi-lightweight concrete，discuss the influence of maximum size of coarse aggregate，concrete viscosity，density difference of coarse aggregate and cement mortar on the uniformity of the high strength semi-lightweight concrete.The results show that：coarse aggregate velocity is proportional to the maximum size which is inversely proportional to the concrete viscosity and the density difference of coarse aggregate and cement mortar.Coarse aggregate sphericity also affects the uniformity design principle of the high strength semi-lightweight concrete apparently.When spall shaped lightweight aggregate volume substitution rate is 50%，the mixture segregation is little，and the uniformity is good. Reduce the maximumsize of lightweight and ordinary aggregate，the uniformity of the high strength semi-lightweight concrete increases，liquidity of that reduces.The best value of the coarse aggregate is 16～20mm.Fly ash content is 20%，mineral content is 10%，wollastonite content is 5%.At this time，the high strength semi-lightweight concrete admixture can be fabricated that the mass slice degree of ceramistδ1＜14%，the mass slice degree of stoneδ2＜14%，the density slice degree of admixtureδ3＜4%，good uniformity and no slice&segregation.

Keywords：the high strength semi-lightweight concrete，the maximum size of coarse aggregate，uniformity，the mass slice degree